भौतिकशास्त्र

2015 चे नोबेल पारितोषिक "न्यूट्रिनो दोलनांच्या शोधासाठी, जे सिद्ध करते की न्यूट्रिनोचे वस्तुमान आहे."

1998 मध्ये, ताकाकी काजिता, सुपर-कॅमिओकांडे सहयोगाचे सदस्य, यांनी वातावरणातील म्यू-न्यूट्रिनो, म्हणजेच वातावरणातून जाणाऱ्या वैश्विक किरणांनी तयार केलेले न्यूट्रिनो डिटेक्टरकडे जाताना गायब झाल्याचे दाखवणारा डेटा सादर केला. 2001 मध्ये, सडबरी न्यूट्रिनो ऑब्झर्व्हेटरी (SNO) सहयोगाचे संचालक आर्थर बी. मॅकडोनाल्ड यांनी सौर इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोचे mu आणि tau neutrinos मध्ये रूपांतर होण्याचे पुरावे प्रकाशित केले. हे शोध खूप महत्त्वाचे होते आणि कण भौतिकशास्त्रातील एक प्रगती चिन्हांकित होते. न्यूट्रिनो दोलन आणि न्यूट्रिनोच्या स्वरूपाचे परस्परसंबंधित प्रश्न, न्यूट्रिनो वस्तुमान आणि लेप्टॉनच्या चार्ज गुणोत्तराची सममिती खंडित होण्याची शक्यता हे आज विश्वविज्ञान आणि प्राथमिक कण भौतिकशास्त्राचे सर्वात महत्त्वाचे मुद्दे आहेत.

आपण न्यूट्रिनोच्या जगात राहतो. आपल्या शरीरातून दर सेकंदाला हजारो अब्जावधी न्यूट्रिनो “वाहतात”. ते पाहिले जाऊ शकत नाहीत आणि अनुभवता येत नाहीत. न्यूट्रिनो जवळजवळ प्रकाशाच्या वेगाने अंतराळात धावतात आणि व्यावहारिकरित्या पदार्थांशी संवाद साधत नाहीत. अंतराळात आणि पृथ्वीवर मोठ्या संख्येने न्यूट्रिनो स्त्रोत आहेत. बिग बँगच्या परिणामी काही न्यूट्रिनोचा जन्म झाला. आणि आता न्यूट्रिनोचे स्त्रोत म्हणजे सुपर नोव्हाचे स्फोट, आणि महाकाय ताऱ्यांचा क्षय, तसेच अणुऊर्जा प्रकल्पातील किरणोत्सर्गी प्रतिक्रिया आणि निसर्गातील नैसर्गिक किरणोत्सर्गी क्षय प्रक्रिया. अशा प्रकारे, न्यूट्रिनो हे फोटॉन, प्रकाशाच्या कणांनंतरचे दुसरे सर्वात असंख्य प्राथमिक कण आहेत. परंतु असे असूनही, त्यांचे अस्तित्व फार काळ निश्चित झाले नाही.

न्यूट्रिनोच्या अस्तित्वाची शक्यता ऑस्ट्रियन भौतिकशास्त्रज्ञ वुल्फगँग पॉली यांनी बीटा क्षय (इलेक्ट्रॉनच्या उत्सर्जनासह अणूच्या किरणोत्सर्गी क्षयचा एक प्रकार) दरम्यान ऊर्जेचे परिवर्तन स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न म्हणून प्रस्तावित केली होती. डिसेंबर 1930 मध्ये, त्यांनी प्रस्तावित केले की काही ऊर्जा विद्युतदृष्ट्या तटस्थ, अत्यंत कमी वस्तुमान असलेल्या (शक्यतो वस्तुमानहीन) कमकुवतपणे परस्परसंवाद करणाऱ्या कणाने काढून घेतली आहे. पाउली स्वतः अशा कणाच्या अस्तित्वावर विश्वास ठेवत होते, परंतु त्याच वेळी, प्रायोगिक भौतिकशास्त्र पद्धती वापरून अशा पॅरामीटर्ससह कण शोधणे किती कठीण आहे हे त्यांना समजले. त्याने याबद्दल लिहिले: "मी एक भयंकर गोष्ट केली, मी एका कणाच्या अस्तित्वाची कल्पना केली जी शोधता येत नाही." 1932 मध्ये प्रोटॉन सारख्याच, परंतु केवळ तटस्थ (अणूचा एक भाग हा न्यूट्रॉन असतो) 1932 मध्ये सापडल्यानंतर, इटालियन भौतिकशास्त्रज्ञ एनरिको फर्मी यांनी पौलीने मायावी प्राथमिक कणाला न्यूट्रिनो म्हणण्याचा प्रस्ताव दिला.

न्यूट्रिनो शोधण्याची संधी केवळ 50 च्या दशकाच्या उत्तरार्धात दिसून आली, जेव्हा मोठ्या संख्येने अणुऊर्जा प्रकल्प बांधले गेले आणि न्यूट्रिनो फ्लक्समध्ये लक्षणीय वाढ झाली. 1956 मध्ये, एफ. राईन्स (नंतर 1995 नोबेल पारितोषिक विजेते) यांनी सोव्हिएत भौतिकशास्त्रज्ञ बी.एम. यांची कल्पना अंमलात आणण्यासाठी एक प्रयोग केला. दक्षिण कॅरोलिना मधील अणुभट्टीत न्यूट्रिनो आणि अँटीन्यूट्रिनोच्या शोधावर पॉन्टेकोर्वो. परिणामी, त्यांनी वुल्फगँग पॉली यांना (त्याच्या मृत्यूच्या फक्त एक वर्ष आधी) एक तार पाठवून त्यांना माहिती दिली की न्यूट्रिनोने त्यांच्या डिटेक्टरमध्ये काही खुणा सोडल्या आहेत. आणि आधीच 1957 मध्ये बी.एम. पॉन्टेकोर्व्होने न्यूट्रिनोवरील आणखी एक अग्रगण्य कार्य प्रकाशित केले, ज्यामध्ये त्यांनी न्यूट्रिनो दोलनांची कल्पना मांडली.
60 च्या दशकापासून, शास्त्रज्ञांनी सक्रियपणे एक नवीन वैज्ञानिक दिशा विकसित करण्यास सुरवात केली आहे - न्यूट्रिनो खगोलशास्त्र. सूर्यातील अणुविक्रियांमुळे निर्माण होणाऱ्या न्यूट्रिनोची संख्या मोजणे हे एक काम होते. परंतु पृथ्वीवरील न्यूट्रिनोची अंदाजे संख्या नोंदवण्याच्या प्रयत्नात अंदाजे दोन तृतीयांश न्यूट्रिनो गायब असल्याचे दिसून आले! अर्थात, केलेल्या गणनेत चुका असू शकतात. पण एक संभाव्य उपाय म्हणजे काही न्यूट्रिनोने त्यांचा प्रकार बदलला. कण भौतिकशास्त्र (आकृती 1) मध्ये सध्या लागू असलेल्या मानक मॉडेलनुसार, तीन प्रकारचे न्यूट्रिनो आहेत - इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो, म्यू-न्यूट्रिनो आणि टाऊ न्यूट्रिनो.

आकृती 1 - मानक मॉडेल हे कण भौतिकशास्त्रातील एक सैद्धांतिक रचना आहे जे सर्व प्राथमिक कणांच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक, कमकुवत आणि मजबूत परस्परक्रियांचे वर्णन करते. मानक मॉडेल हा प्रत्येक गोष्टीचा सिद्धांत नाही कारण ते गडद पदार्थ, गडद ऊर्जा यांचे वर्णन करत नाही आणि गुरुत्वाकर्षणाचा समावेश करत नाही. यामध्ये 6 लेप्टॉन (इलेक्ट्रॉन, म्युऑन, टाऊ लेप्टॉन, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो, म्युऑन न्यूट्रिनो आणि टाऊ न्यूट्रिनो), 6 क्वार्क (u, d, s, c, b, t) आणि 12 संबंधित प्रतिकणांचा समावेश आहे. (http://elementy.ru/LHC/HEP/SM)

प्रत्येक प्रकारचा न्यूट्रिनो त्याच्या चार्ज केलेल्या भागीदाराशी संबंधित असतो - इलेक्ट्रॉन आणि आणखी दोन जड कण ज्याचे आयुष्य कमी असते - म्युऑन आणि टाऊ लेप्टन. सूर्यावरील आण्विक अभिक्रियांच्या परिणामी, फक्त इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो जन्माला येतात आणि पृथ्वीवर जाताना, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोचे म्यू-न्यूट्रिनो आणि टाऊ-न्यूट्रिनोमध्ये रूपांतर झाल्यास, हरवलेले न्यूट्रिनो सापडू शकतात.

खोल भूगर्भात न्यूट्रिनोचा शोध

वैश्विक किरणोत्सर्ग आणि वातावरणातील उत्स्फूर्त किरणोत्सर्गी प्रतिक्रियांमुळे निर्माण होणारा बाह्य आवाज तपासण्यासाठी खोल भूगर्भात बांधलेल्या प्रचंड प्रतिष्ठानांमध्ये न्यूट्रिनोचा शोध अखंडपणे रात्रंदिवस चालतो. काही खऱ्या सौर न्यूट्रिनोचे सिग्नल कोट्यवधी खोट्यांपासून वेगळे करणे फार कठीण आहे.

सुपर-कामियोकांडे न्यूट्रॉन वेधशाळा 1996 मध्ये टोकियोच्या वायव्येकडील 250 किमी अंतरावर माउंट कामिओका अंतर्गत बांधली गेली. दुसरी वेधशाळा, सडबरी न्यूट्रिनो वेधशाळा (SNO), 1999 मध्ये ओंटारियोजवळील निकेल खाणीत बांधली गेली.

आकृती 2 - सुपर-कॅमिओकांडे हे वातावरणातील न्यूट्रिनो डिटेक्टर आहे. जेव्हा न्यूट्रिनो पाण्याशी संवाद साधतो तेव्हा एक विद्युतभारित कण तयार होतो. यामुळे चेरेन्कोव्ह-वाव्हिलोव्ह रेडिएशनचा देखावा होतो, जो प्रकाश डिटेक्टरद्वारे रेकॉर्ड केला जातो. चेरेन्कोव्ह-वाव्हिलोव्ह रेडिएशन स्पेक्ट्रमचा आकार आणि तीव्रता कणाचा प्रकार आणि तो कुठून आला हे निर्धारित करणे शक्य करते.

सुपर-कॅमिओकांडे हे 1000 मीटर खोलीवर तयार केलेले महाकाय डिटेक्टर आहे. त्यात 50,000 टन पाण्याने भरलेली 40 बाय 40 मीटरची टाकी आहे. टाकीतील पाणी इतके शुद्ध आहे की प्रकाशाची तीव्रता निम्मी होण्यापूर्वी ७० मीटरचा प्रवास करू शकतो. नेहमीच्या स्विमिंग पूलमध्ये हे अंतर फक्त दोन मीटर असते. टाकीच्या बाजूला, त्याच्या वरच्या आणि खालच्या बाजूस, 11,000 लाइट डिटेक्टर आहेत जे आपल्याला पाण्यातील प्रकाशाचा थोडासा फ्लॅश नोंदवण्याची परवानगी देतात. मोठ्या संख्येने न्यूट्रिनो पाण्याच्या टाकीमधून जातात, परंतु त्यापैकी काही अणू आणि/किंवा इलेक्ट्रॉन्सशी संवाद साधून विद्युत चार्ज केलेले कण तयार करतात. म्यू-न्यूट्रिनोपासून म्युऑन आणि इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोपासून इलेक्ट्रॉन तयार होतात. चार्ज केलेल्या कणांभोवती निळ्या प्रकाशाच्या फ्लॅश तयार होतात. हे तथाकथित चेरेन्कोव्ह-वाव्हिलोव्ह रेडिएशन आहे, जे जेव्हा चार्ज केलेले कण दिलेल्या माध्यमात प्रकाशाच्या वेगापेक्षा जास्त वेगाने फिरतात तेव्हा उद्भवते. आणि हे आइन्स्टाईनच्या सिद्धांताला विरोध करत नाही, ज्यामध्ये असे म्हटले आहे की व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाच्या वेगापेक्षा काहीही वेगाने जाऊ शकत नाही. पाण्यात, प्रकाशाचा वेग व्हॅक्यूममधील प्रकाशाच्या वेगाच्या फक्त 70% असतो आणि म्हणूनच, चार्ज केलेल्या कणाच्या गतीने अवरोधित केले जाऊ शकते.

जेव्हा कॉस्मिक रेडिएशन वातावरणाच्या थरांमधून जाते, तेव्हा मोठ्या संख्येने म्यू-न्यूट्रिनो जन्माला येतात, ज्यांना डिटेक्टरपर्यंत फक्त काही दहा किलोमीटरचा प्रवास करावा लागतो. सुपर-कॅमिओकांडे थेट वातावरणातून येणारे म्यू-न्यूट्रिनो, तसेच ते न्यूट्रिनो जे विरुद्ध बाजूने डिटेक्टरमध्ये प्रवेश करतात, संपूर्ण पृथ्वीच्या जाडीतून जातील ते शोधू शकतात. दोन्ही दिशांना सापडलेल्या म्यू-न्यूट्रिनोची संख्या समान असेल अशी अपेक्षा होती, कारण पृथ्वीची जाडी न्यूट्रिनोला अडथळा आणत नाही. तथापि, वातावरणातून थेट सुपर-कामियोकांडेला मारणाऱ्या न्यूट्रिनोची संख्या जास्त होती. दोन्ही दिशांना येणाऱ्या इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोच्या संख्येत फरक नव्हता. असे दिसून आले की म्यू-न्यूट्रिनोचा तो भाग ज्याने पृथ्वीच्या जाडीतून लांबचा प्रवास केला तो बहुधा टाऊ-न्यूट्रिनोमध्ये बदलला. तथापि, हे परिवर्तन थेट सुपर-कामियोकांडे वेधशाळेत नोंदवणे अशक्य होते.

न्यूट्रिनो ट्रान्सफॉर्मेशन्स किंवा न्यूट्रिनो ऑसिलेशनच्या संभाव्यतेबद्दलच्या प्रश्नाचे अंतिम उत्तर मिळविण्यासाठी, दुसरा प्रयोग दुसऱ्या न्यूट्रिनो वेधशाळेत, सडबरी न्यूट्रिनो वेधशाळा (आकृती 3) येथे करण्यात आला. हे 2,000 मीटर भूमिगत आणि 9,500 लाइट डिटेक्टरने सज्ज होते. वेधशाळेची रचना सौर न्यूट्रिनो शोधण्यासाठी केली गेली आहे, ज्यांची ऊर्जा वातावरणाच्या थरांमध्ये निर्माण होणाऱ्या ऊर्जापेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी आहे. टाकी केवळ शुद्ध पाण्याने भरलेली नाही, तर जड पाण्याने भरलेली होती, ज्यामध्ये पाण्याच्या रेणूतील प्रत्येक हायड्रोजन अणूमध्ये अतिरिक्त न्यूट्रॉन असतो. अशा प्रकारे, जड हायड्रोजन अणूंसह न्यूट्रिनोच्या परस्परसंवादाची संभाव्यता खूप जास्त आहे. याव्यतिरिक्त, जड केंद्रकांची उपस्थिती न्यूट्रिनोला इतर आण्विक अभिक्रियांशी संवाद साधण्यास अनुमती देते आणि म्हणून वेगळ्या तीव्रतेच्या प्रकाशाच्या चमकांचे निरीक्षण केले जाईल. काही प्रकारच्या प्रतिक्रियांमुळे सर्व प्रकारचे न्यूट्रिनो शोधणे शक्य होते, परंतु दुर्दैवाने, ते एका प्रकाराला दुसऱ्यापासून अचूकपणे वेगळे करू देत नाहीत.

आकृती 3 - सडबरी न्यूट्रिनो वेधशाळा एक सौर न्यूट्रिनो डिटेक्टर आहे. हेवी हायड्रोजन न्यूक्ली आणि न्यूट्रिनो यांच्यातील प्रतिक्रियांमुळे केवळ इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो आणि सर्व प्रकारचे न्यूट्रिनो एकाच वेळी शोधणे शक्य होते. (नोबेल समिती nobelprize.org आणि स्वीडिश अकादमी ऑफ सायन्सेस kva.se च्या वेबसाइटवरून चित्रे 2 आणि 3)

प्रयोग सुरू झाल्यानंतर, वेधशाळेने दर 1 सेमी 2 सूर्यापासून पृथ्वीवर येणाऱ्या 60 अब्ज न्यूट्रिनोपैकी 3 न्यूट्रिनो प्रतिदिन शोधले. आणि तरीही ते इलेक्ट्रॉन सौर न्यूट्रिनोच्या गणना केलेल्या संख्येपेक्षा 3 पट कमी होते. वेधशाळेत आढळलेल्या सर्व प्रकारच्या न्यूट्रिनोची एकूण संख्या सूर्याद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या न्यूट्रिनोच्या अपेक्षित संख्येशी उच्च अचूकतेशी संबंधित आहे. दोन न्यूट्रिनो वेधशाळांच्या प्रायोगिक परिणामांचे सामान्यीकरण, न्यूट्रिनो दोलनांच्या मूलभूत संभाव्यतेबद्दल पॉन्टेकोर्व्होने मांडलेल्या सिद्धांतामुळे सूर्यापासून पृथ्वीकडे जाताना न्यूट्रिनो परिवर्तनांचे अस्तित्व सिद्ध करणे शक्य झाले. या दोन वेधशाळांमध्ये, सुपर-कॅमिओकांडे आणि सडबरी न्यूट्रिनो वेधशाळा, वर्णन केलेले परिणाम प्रथम प्राप्त झाले आणि 2001 मध्ये त्यांचे स्पष्टीकरण प्रस्तावित केले गेले. शेवटी प्रयोगांची शुद्धता सत्यापित करण्यासाठी, एक वर्षानंतर, 2002 मध्ये, KamLAND प्रयोग (कॅमिओका लिक्विड सिंटिलेटर अँटीन्यूट्रिनो डिटेक्टर) सुरू झाला, ज्यामध्ये न्यूट्रॉन स्त्रोत म्हणून अणुभट्टी वापरली गेली. काही वर्षांनंतर, पुरेशी आकडेवारी जमा झाल्यानंतर, न्यूट्रिनो ट्रान्सफॉर्मेशनचे परिणाम उच्च अचूकतेसह पुष्टी करण्यात आले.

न्यूट्रिनो ट्रान्सफॉर्मेशन्स किंवा न्यूट्रिनो ऑसिलेशन्सची यंत्रणा स्पष्ट करण्यासाठी, शास्त्रज्ञ क्वांटम मेकॅनिक्सच्या शास्त्रीय सिद्धांताकडे वळले. इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोच्या mu- आणि tau-neutrinos मध्ये परिवर्तनाचा परिणाम, क्वांटम मेकॅनिक्सच्या दृष्टिकोनातून असे गृहीत धरतो की न्यूट्रिनोचे वस्तुमान असते, अन्यथा ही प्रक्रिया सैद्धांतिकदृष्ट्या देखील अशक्य आहे. क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये, विशिष्ट वस्तुमानाचा कण विशिष्ट वारंवारतेच्या लहरीशी संबंधित असतो. न्यूट्रिनो हे तरंगांचे सुपरपोझिशन आहेत, जे वेगवेगळ्या वस्तुमानांसह वेगवेगळ्या प्रकारच्या न्यूट्रिनोशी संबंधित आहेत. जेव्हा लाटा टप्प्यात असतात, तेव्हा एका प्रकारच्या न्यूट्रिनोला दुसऱ्यापासून वेगळे करणे अशक्य असते. परंतु सूर्यापासून पृथ्वीवर न्युट्रिनोच्या हालचालीच्या महत्त्वपूर्ण कालावधीत, लाटा कमी होणे आणि नंतर त्यांचे सुपरपोझिशन वेगळ्या प्रकारे शक्य आहे. मग एका प्रकारच्या न्यूट्रिनोचा दुसऱ्या प्रकारापासून फरक करणे शक्य होते. हे विलक्षण बदल घडतात कारण वेगवेगळ्या प्रकारच्या न्यूट्रिनोचे वस्तुमान वेगवेगळे असतात, परंतु ते अगदी कमी प्रमाणात भिन्न असतात. न्यूट्रिनोचे वस्तुमान इलेक्ट्रॉनच्या वस्तुमानापेक्षा लाखो पट कमी असल्याचा अंदाज आहे - ही एक नगण्य रक्कम आहे. तथापि, न्यूट्रिनो हे अतिशय सामान्य कण असल्यामुळे, सर्व न्यूट्रिनोच्या वस्तुमानाची बेरीज सर्व दृश्यमान ताऱ्यांच्या वस्तुमानाच्या अंदाजे समान असते.

भौतिकशास्त्रज्ञांच्या एवढ्या यशानंतरही अनेक प्रश्न अजूनही अनुत्तरीत आहेत. न्यूट्रिनो इतके हलके का आहेत? न्यूट्रिनोचे इतर प्रकार आहेत का? न्यूट्रिनो इतर प्राथमिक कणांपेक्षा इतके वेगळे का आहेत? प्रयोग चालू आहेत आणि आशा आहे की ते न्यूट्रिनोचे नवीन गुणधर्म प्रकट करतील आणि अशा प्रकारे आपल्याला विश्वाचा इतिहास, रचना आणि भविष्य समजून घेण्याच्या जवळ आणतील.

nobelprize.org या वेबसाइटवरील सामग्रीमधून तयार केले आहे.

लोकप्रिय साहित्य आणि संसाधने

हे जोडले पाहिजे की न्युट्रिनो दोलनांच्या बाजूने हे सर्व प्रारंभिक पुरावे "अदृश्य प्रयोग" मध्ये प्राप्त झाले. हे असे प्रयोग आहेत जिथे आपण प्रवाह मोजतो, ते अपेक्षेपेक्षा कमकुवत असल्याचे पाहतो आणि आपण शोधत असलेले न्यूट्रिनो वेगळ्या प्रकारात बदलले आहेत असा अंदाज लावतो. अधिक खात्रीशीर होण्यासाठी, तुम्हाला हीच प्रक्रिया थेट न्यूट्रिनोच्या "उद्भवावरील प्रयोग" द्वारे पाहण्याची आवश्यकता आहे. असे प्रयोगही आता केले जात आहेत आणि त्यांचे परिणाम गायब झालेल्या प्रयोगांशी सुसंगत आहेत. उदाहरणार्थ, CERN येथे एक विशेष प्रवेगक रेषा आहे जी 732 किमी अंतरावर असलेल्या इटालियन ग्रॅन सासो प्रयोगशाळेच्या दिशेने म्यूऑन न्यूट्रिनोच्या शक्तिशाली बीमला “शूट” करते. इटलीमध्ये स्थापित केलेला OPERA डिटेक्टर या प्रवाहात टाऊ न्यूट्रिनो शोधतो. ऑपरेशनच्या पाच वर्षांमध्ये, OPERA ने आधीच पाच टाऊ न्यूट्रिनो पकडले आहेत, त्यामुळे हे पूर्वी शोधलेल्या दोलनांची वास्तविकता निश्चितपणे सिद्ध करते.

कायदा दोन: सौर विसंगती

न्यूट्रिनो भौतिकशास्त्राचे दुसरे रहस्य ज्यासाठी सौर न्यूट्रिनोशी संबंधित निराकरण आवश्यक आहे. थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन दरम्यान न्यूट्रिनो सूर्याच्या मध्यभागी जन्माला येतात; आधुनिक खगोल भौतिकशास्त्राबद्दल धन्यवाद, सूर्याच्या मध्यभागी काय घडले पाहिजे हे आपल्याला चांगले ठाऊक आहे, याचा अर्थ आपण तेथे न्यूट्रिनो उत्पादनाचा दर आणि त्यांचा प्रवाह पृथ्वीवर पोहोचतो याची गणना करू शकतो. हा प्रवाह प्रायोगिकरित्या मोजून (चित्र 6), आम्ही प्रथमच थेट सूर्याच्या मध्यभागी पाहू शकू आणि त्याची रचना आणि कार्य किती चांगल्या प्रकारे समजतो हे तपासू.

सौर न्यूट्रिनो शोधण्याचे प्रयोग 1960 पासून केले जात आहेत; 2002 च्या भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिकाचा काही भाग फक्त या निरीक्षणांसाठी गेला. सौर न्यूट्रिनोची उर्जा लहान असल्याने, MeV किंवा त्यापेक्षा कमी क्रमाने, न्यूट्रिनो डिटेक्टर त्यांची दिशा ठरवू शकत नाही, परंतु केवळ न्यूट्रिनोमुळे होणाऱ्या आण्विक परिवर्तन घटनांची संख्या नोंदवतो. आणि इथेही, लगेचच एक समस्या उद्भवली आणि हळूहळू मजबूत झाली. उदाहरणार्थ, होमस्टेक प्रयोग, जो सुमारे 25 वर्षे कार्यरत होता, असे दिसून आले की, चढ-उतार असूनही, त्याने नोंदवलेला प्रवाह खगोलभौतिकशास्त्रज्ञांच्या अंदाजापेक्षा सरासरी तीनपट कमी होता. या डेटाची 90 च्या दशकात इतर प्रयोगांद्वारे पुष्टी केली गेली, विशेषतः गॅलेक्स आणि SAGE.

डिटेक्टर योग्यरित्या कार्य करत असल्याचा आत्मविश्वास इतका मोठा होता की अनेक भौतिकशास्त्रज्ञांचा असा विश्वास होता की खगोलभौतिकीय सैद्धांतिक अंदाज कुठेतरी अयशस्वी होत आहेत - प्रक्रिया सूर्याच्या केंद्रस्थानी खूप गुंतागुंतीच्या होत्या. तथापि, खगोलभौतिकशास्त्रज्ञांनी मॉडेलला परिष्कृत केले आणि भविष्यवाण्यांच्या विश्वासार्हतेवर जोर दिला. अशा प्रकारे, समस्या कायम राहिली आणि स्पष्टीकरण आवश्यक आहे.

अर्थात, इथेही, सिद्धांतवादी दीर्घकाळापासून न्यूट्रिनो दोलनांबद्दल विचार करत आहेत. असे गृहीत धरले गेले होते की सौर अंतर्भागातून मार्गावर, काही इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो म्यूऑन किंवा टाऊमध्ये बदलतात. आणि होमस्टेक आणि गॅलेक्स सारखे प्रयोग, त्यांच्या रचनेनुसार, केवळ इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो पकडत असल्याने, त्यांची गणना कमी आहे. शिवाय, 70-80 च्या दशकात, सिद्धांतकारांनी असे भाकीत केले की सूर्याच्या आत प्रसारित होणारे न्यूट्रिनो व्हॅक्यूमपेक्षा किंचित वेगळ्या पद्धतीने दोलन करावे (या घटनेला मिखीव-स्मिरनोव्ह-वोल्फेन्स्टाईन प्रभाव म्हटले गेले), जे सौर विसंगतीचे स्पष्टीकरण करण्यास देखील मदत करू शकते.

सौर न्यूट्रिनोच्या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, एक वरवर सोपी गोष्ट करणे आवश्यक होते: एक डिटेक्टर तयार करा जो सर्व प्रकारच्या न्यूट्रिनोचा संपूर्ण प्रवाह, तसेच, स्वतंत्रपणे, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोचा प्रवाह कॅप्चर करू शकेल. त्यानंतर सूर्याच्या आत निर्माण होणारे न्यूट्रिनो नाहीसे होणार नाहीत याची खात्री करणे शक्य होईल, परंतु फक्त त्यांचा प्रकार बदलू शकेल. परंतु न्यूट्रिनोच्या कमी उर्जेमुळे, हे समस्याप्रधान होते: शेवटी, ते म्यूऑन किंवा टाऊ लेप्टनमध्ये बदलू शकत नाहीत. याचा अर्थ असा आहे की आपण त्यांना इतर मार्गाने शोधले पाहिजे.

सुपर-कॅमिओकांडे डिटेक्टरने अणूच्या इलेक्ट्रॉनवर न्यूट्रिनोचे लवचिक विखुरणे वापरून आणि इलेक्ट्रॉनला प्राप्त होणारी रीकॉइल रेकॉर्ड करून या समस्येचा सामना करण्याचा प्रयत्न केला. अशी प्रक्रिया, तत्त्वतः, सर्व प्रकारच्या न्यूट्रिनोसाठी संवेदनशील असते, परंतु कमकुवत परस्परसंवादाच्या वैशिष्ट्यांमुळे, त्यात जबरदस्त योगदान इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोमुळे येते. म्हणून, एकूण न्यूट्रिनो फ्लक्सची संवेदनशीलता कमकुवत असल्याचे दिसून आले.

आणि इथे आणखी एक न्यूट्रिनो डिटेक्टर, SNO, निर्णायक शब्द म्हणाला. त्यात, सुपर-कॅमिओकांडेच्या विपरीत, ते सामान्य नाही, परंतु ड्यूटेरियम असलेले जड पाणी वापरते. ड्युटेरियम न्यूक्लियस, ड्यूटरॉन, प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनची कमकुवतपणे बांधलेली प्रणाली आहे. अनेक MeV ऊर्जा असलेल्या न्यूट्रिनोच्या प्रभावामुळे, ड्युटरॉन प्रोटॉन आणि न्यूट्रॉनमध्ये विभागू शकतो: \(\nu + d \to \nu + p + n\). कमकुवत आंतरक्रिया (वाहक - झेड-बोसॉन) च्या तटस्थ घटकामुळे होणारी ही प्रक्रिया तिन्ही प्रकारच्या न्यूट्रिनोसाठी सारखीच संवेदनशीलता असते आणि ती ड्युटेरियम न्यूक्लीयद्वारे न्यूट्रॉन कॅप्चर केल्याने आणि उत्सर्जनाद्वारे सहजपणे ओळखली जाते. गॅमा क्वांटम. याव्यतिरिक्त, एसएनओ ड्युटरॉनचे दोन प्रोटॉनमध्ये विभाजन करून पूर्णपणे इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो स्वतंत्रपणे शोधू शकतो, \(\nu_e + d \to e + p + p\), जे कमकुवत परस्परसंवादाच्या चार्ज केलेल्या घटकामुळे उद्भवते (वाहक आहे. डब्ल्यू बोसॉन).

SNO सहकार्याने 1998 मध्ये आकडेवारी गोळा करण्यास सुरुवात केली आणि जेव्हा पुरेसा डेटा जमा झाला तेव्हा त्याने एकूण न्यूट्रिनो फ्लक्स आणि त्याचे इलेक्ट्रॉन घटक मोजण्याचे परिणाम 2001 आणि 2002 या दोन प्रकाशनांमध्ये सादर केले (पहा: ν च्या दराचे मोजमाप e +d→p+p+e बीआणि). आणि कसे तरी अचानक सर्वकाही जागेवर पडले. एकूण न्यूट्रिनो फ्लक्स प्रत्यक्षात सौर मॉडेलने वर्तवलेल्या अंदाजाशी जुळले. इलेक्ट्रॉनिक भाग हा या प्रवाहाचा केवळ एक तृतीयांश भाग होता, मागील पिढीच्या पूर्वीच्या असंख्य प्रयोगांशी सहमत. अशाप्रकारे, सौर न्यूट्रिनो कुठेही हरवले नाहीत - फक्त, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोच्या रूपात सूर्याच्या मध्यभागी जन्माला आल्याने, ते पृथ्वीवर जाताना वेगळ्या प्रकारच्या न्यूट्रिनोमध्ये बदलले.

कायदा तीन, सुरू ठेवा

त्यानंतर, शतकाच्या शेवटी, इतर न्यूट्रिनो प्रयोग केले गेले. आणि जरी भौतिकशास्त्रज्ञांना न्यूट्रिनो दोलन झाल्याचा संशय आहे, तरीही सुपर-कामियोकांडे आणि एसएनओ यांनी अकाट्य युक्तिवाद सादर केले - ही त्यांची वैज्ञानिक गुणवत्ता आहे. त्यांच्या परिणामांनंतर, न्यूट्रिनो भौतिकशास्त्रात अचानक एक फेज संक्रमण घडले: ज्या समस्या प्रत्येकाला त्रास देत होत्या त्या अदृश्य झाल्या आणि दोलन ही वस्तुस्थिती बनली, प्रायोगिक संशोधनाचा विषय, आणि केवळ सैद्धांतिक तर्क नाही. न्यूट्रिनो भौतिकशास्त्रात स्फोटक वाढ झाली आहे आणि आता ते कण भौतिकशास्त्रातील सर्वात सक्रिय क्षेत्रांपैकी एक आहे. तेथे नियमितपणे नवीन शोध लावले जातात, जगभरात नवीन प्रायोगिक स्थापना सुरू केल्या जातात - वातावरण, अवकाश, अणुभट्टी, प्रवेगक न्यूट्रिनोचे शोधक - आणि हजारो सिद्धांतवादी मोजलेल्या न्यूट्रिनो पॅरामीटर्समध्ये नवीन भौतिकशास्त्राचे संकेत शोधण्याचा प्रयत्न करत आहेत.

हे शक्य आहे की लवकरच किंवा नंतर अशा शोधात एक विशिष्ट सिद्धांत शोधणे शक्य होईल जे मानक मॉडेलची जागा घेईल, अनेक निरीक्षणे एकत्र जोडतील आणि आम्हाला नैसर्गिकरित्या न्यूट्रिनो वस्तुमान आणि दोलन, गडद पदार्थ आणि उत्पत्तीचे स्पष्टीकरण देऊ शकेल. आपल्या जगातील पदार्थ आणि प्रतिपदार्थ यांच्यातील विषमता आणि इतर रहस्ये. या शोधात न्युट्रिनो क्षेत्र हे मुख्यत्वे सुपर-कॅमिओकांडे आणि SNO मुळे महत्त्वाचे ठरले आहे.

स्रोत:
1) सुपर-कामियोकांडे सहयोग. वायुमंडलीय न्यूट्रिनोच्या दोलनाचा पुरावा // फिज. रेव्ह. लेट. V. 81. 24 ऑगस्ट 1998 रोजी प्रकाशित.
2) SNO सहयोग. ν च्या दराचे मोजमाप e +d→p+p+e− 8 द्वारे निर्मित परस्परसंवाद बीसडबरी न्यूट्रिनो वेधशाळेत सौर न्यूट्रिनो // फिज. रेव्ह. लेट. V. 87. 25 जुलै 2001 रोजी प्रकाशित.
3) SNO सहयोग. सडबरी न्यूट्रिनो वेधशाळेतील न्यूट्रल-करंट परस्परसंवादातून न्यूट्रिनो फ्लेवर ट्रान्सफॉर्मेशनचा थेट पुरावा // फिज. रेव्ह. लेट. V. 89. 13 जून 2002 रोजी प्रकाशित.

स्टॉकहोम, ६ ऑक्टोबर. / Corr. TASS इरिना डर्गाचेवा/. 2015 चे भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मंगळवारी ताकाकी काजिता (जपान) आणि आर्थर मॅकडोनाल्ड (कॅनडा) यांना न्यूट्रिनो दोलनशीलतेच्या शोधासाठी प्रदान करण्यात आले, जे त्यांचे वस्तुमान असल्याचे दर्शविते.

रॉयल स्वीडिश ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेसच्या नोबेल समितीने ही घोषणा केली.

पुरस्काराची रक्कम एक दशलक्ष स्वीडिश क्रोनर आहे, जी सध्याच्या विनिमय दरानुसार अंदाजे 8 दशलक्ष रूबल आहे. हा पुरस्कार वितरण समारंभ आल्फ्रेड नोबेल यांच्या निधनाच्या दिवशी 10 डिसेंबर रोजी स्टॉकहोम येथे होणार आहे.

भौतिकशास्त्रज्ञ बऱ्याच काळापासून संघर्ष करत असलेल्या समस्येचे निराकरण करण्यात विजेत्यांनी व्यवस्थापित केले. त्यांनी हे सिद्ध केले की न्यूट्रिनो कणांचे वस्तुमान अगदी लहान असले तरी. या शोधाला कण भौतिकशास्त्रासाठी युगनिर्मिती म्हणतात.

"या शोधामुळे पदार्थाच्या अंतर्गत संरचनेबद्दलची आमची समज बदलली आहे आणि विश्वाबद्दलच्या आमच्या समजासाठी निर्णायक ठरू शकते," समितीने स्पष्ट केले.

न्यूट्रिनो हा एक प्राथमिक कण आहे जो चार मूलभूत संवादांपैकी एकासाठी, म्हणजे कमकुवत परस्परसंवादासाठी "जबाबदार" आहे. हे किरणोत्सर्गी क्षय अधोरेखित करते.

न्यूट्रिनोचे तीन प्रकार आहेत: इलेक्ट्रॉन, म्युऑन आणि टाऊ न्यूट्रिनो. 1957 मध्ये, इटालियन आणि सोव्हिएत भौतिकशास्त्रज्ञ ब्रुनो पोंटेकोर्व्हो, ज्यांनी डबना येथे काम केले होते, असे भाकीत केले की विविध प्रकारचे न्यूट्रिनो एकमेकांमध्ये बदलू शकतात - या प्रक्रियेला प्राथमिक कणांचे दोलन म्हणतात. तथापि, न्यूट्रिनोच्या बाबतीत, या कणांमध्ये वस्तुमान असेल तरच दोलनांचे अस्तित्व शक्य आहे आणि त्यांचा शोध लागल्यापासून, भौतिकशास्त्रज्ञांचा असा विश्वास आहे की न्यूट्रिनो हे वस्तुमानहीन कण आहेत.

ताकाकी काजिता आणि आर्थर मॅकडोनाल्ड यांच्या नेतृत्वाखालील संशोधकांच्या जपानी आणि कॅनेडियन गटांनी एकाच वेळी वैज्ञानिकांच्या अंदाजाची प्रायोगिकपणे पुष्टी केली.

काजिताचा जन्म 1959 मध्ये झाला आणि सध्या ती टोकियो विद्यापीठात काम करते. मॅकडोनाल्डचा जन्म 1943 मध्ये झाला आणि किंग्स्टन, कॅनडातील क्वीन्स विद्यापीठात काम करतो.

न्यूट्रिनो दोलनावर भौतिकशास्त्रज्ञ वदिम बेडन्याकोव्ह

जवळजवळ एकाच वेळी, द्वितीय पारितोषिक विजेते आर्थर मॅकडोनाल्ड यांच्या नेतृत्वाखालील भौतिकशास्त्रज्ञांच्या गटाने सडबरी वेधशाळेत गोळा केलेल्या कॅनेडियन SNO प्रयोगातील डेटाचे विश्लेषण केले. वेधशाळेने सूर्यापासून उडणाऱ्या न्यूट्रिनोच्या प्रवाहाचे निरीक्षण केले. तारा इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोचे शक्तिशाली प्रवाह उत्सर्जित करतो, परंतु सर्व प्रयोगांमध्ये शास्त्रज्ञांनी सुमारे अर्ध्या कणांचे नुकसान झाल्याचे निरीक्षण केले.

एसएनओ प्रयोगादरम्यान, हे सिद्ध झाले की एकाच वेळी इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो गायब झाल्यामुळे, बीम प्रवाहात अंदाजे समान संख्येत ताऊ न्यूट्रिनो दिसतात. म्हणजेच, मॅकडोनाल्ड आणि सहकाऱ्यांनी सिद्ध केले की इलेक्ट्रॉन सौर न्यूट्रिनोचे दोलन टाऊमध्ये होतात.

न्यूट्रिनोचे वस्तुमान आहे हे सिद्ध करण्यासाठी, मानक मॉडेलचे पुनर्लेखन आवश्यक आहे, मूलभूत सिद्धांत जो सर्व ज्ञात प्राथमिक कणांचे गुणधर्म आणि त्यांचे परस्परसंवाद स्पष्ट करतो.

2014 मध्ये, निळ्या प्रकाश-उत्सर्जक डायोड्स (LEDs) च्या शोधासाठी जपानी शास्त्रज्ञ इसामू अकासाकी, हिरोशी अमानो आणि सुजी नाकामुरा यांना भौतिकशास्त्रातील सर्वात प्रतिष्ठित वैज्ञानिक पुरस्कार देण्यात आला.

पुरस्काराबद्दल

अल्फ्रेड नोबेलच्या इच्छेनुसार, भौतिकशास्त्राचे पारितोषिक "या क्षेत्रात सर्वात महत्वाचे शोध किंवा शोध लावणाऱ्याला" देण्यात यावे. स्टॉकहोम येथे असलेल्या रॉयल स्वीडिश ॲकॅडमी ऑफ सायन्सेसद्वारे हा पुरस्कार दिला जातो. त्याची कार्यरत संस्था भौतिकशास्त्रावरील नोबेल समिती आहे, ज्याचे सदस्य तीन वर्षांसाठी अकादमीद्वारे निवडले जातात.

प्रथम पारितोषिक 1901 मध्ये विल्यम रोएंटजेन (जर्मनी) यांना त्यांच्या नावावर असलेल्या रेडिएशनच्या शोधासाठी मिळाले. सर्वात प्रसिद्ध विजेत्यांपैकी जोसेफ थॉमसन (ग्रेट ब्रिटन), 1906 मध्ये वायूद्वारे वीजेच्या मार्गावरील संशोधनासाठी ओळखले गेले; अल्बर्ट आइनस्टाईन (जर्मनी), ज्यांना फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्टच्या कायद्याचा शोध लावल्याबद्दल 1921 मध्ये पारितोषिक मिळाले; नील्स बोहर (डेनमार्क), 1922 मध्ये त्याच्या अणु संशोधनासाठी पुरस्कार; जॉन बार्डीन (यूएसए), दोन वेळा पारितोषिक विजेते (1956 - सेमीकंडक्टरमधील संशोधनासाठी आणि ट्रान्झिस्टर प्रभावाचा शोध, 1972 - सुपरकंडक्टिव्हिटीचा सिद्धांत तयार करण्यासाठी).

रॉयल स्वीडिश अकादमी ऑफ सायन्सेसचे सदस्य आणि भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक विजेते ज्यांना समितीकडून विशेष आमंत्रण मिळाले आहे अशा विविध देशांतील शास्त्रज्ञांना पुरस्कारासाठी उमेदवार नामनिर्देशित करण्याचा अधिकार आहे. सप्टेंबरपासून पुढील वर्षाच्या 31 जानेवारीपर्यंत उमेदवारांना प्रस्तावित केले जाऊ शकते. मग नोबेल समिती, वैज्ञानिक तज्ञांच्या मदतीने, सर्वात योग्य उमेदवारांची निवड करते आणि ऑक्टोबरच्या सुरुवातीला अकादमी बहुसंख्य मतांनी विजेत्याची निवड करते.

रशियन शास्त्रज्ञांना दहा वेळा भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक मिळाले आहे. अशाप्रकारे, 2000 मध्ये, झोरेस अल्फेरोव्ह यांना हाय-स्पीड ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्ससाठी सेमीकंडक्टर हेटरोस्ट्रक्चरच्या संकल्पनेच्या विकासासाठी हा पुरस्कार देण्यात आला. 2003 मध्ये, ब्रिटन अँथनी लेगेटसह ॲलेक्सी अब्रिकोसोव्ह आणि विटाली गिन्झबर्ग यांना सुपरकंडक्टर्सच्या सिद्धांतामध्ये त्यांच्या नाविन्यपूर्ण योगदानासाठी हा पुरस्कार मिळाला. 2010 मध्ये, कॉन्स्टँटिन नोवोसेलोव्ह आणि आंद्रे जीम, आता यूकेमध्ये कार्यरत आहेत, यांना जगातील सर्वात पातळ सामग्री - ग्राफीन तयार करण्यासाठी पुरस्कार देण्यात आला.

भौतिकशास्त्रज्ञ, विजेते नोबेल पारितोषिक 2015, घटना शोधली, विसंगतसर्वसाधारणपणे स्वीकारलेले प्राथमिक कणांचे मानक मॉडेल. एकमेकांपासून स्वतंत्रपणे, त्यांनी प्रायोगिकपणे याची पुष्टी केली न्यूट्रिनोचे वस्तुमान असते. प्राथमिक कणांच्या वस्तुमानाच्या निर्मितीची हिग्ज यंत्रणा या घटनेचे स्पष्टीकरण देऊ शकत नाही. मानक मॉडेलनुसार, न्यूट्रिनोचे वस्तुमान नसावे.

अनेक प्रश्न निर्माण होतात आणि नवीन संशोधनासाठी विस्तृत क्षेत्र खुले होते.

परत आत 60 चे दशकगेल्या शतकात ब्रुनो पोन्टेकोर्व्हो, प्रसिद्ध इटालियन आणि सोव्हिएत(ला स्थलांतरित युएसएसआर 1950 मध्ये) भौतिकशास्त्रज्ञ, ज्यांनी काम केले अणु संशोधनासाठी संयुक्त संस्थाव्ही दुबना, न्यूट्रिनोचे वस्तुमान असल्याचे सुचवले आणि या गृहीतकाची चाचणी घेण्यासाठी प्रयोगाची कल्पना मांडली. न्यूट्रिनोमधील वस्तुमानाच्या उपस्थितीचा पुरावा त्यांच्या दोलनांचे निरीक्षण करून पाहिला जाऊ शकतो. दोलन ही प्रणालीच्या स्थितीत पुनरावृत्ती होणाऱ्या प्रक्रिया आहेत.

न्यूट्रिनोसाठी हे आहे तीन प्रकारच्या न्यूट्रिनोचे पुनरावृत्ती होणारे परिवर्तन(इलेक्ट्रॉन, म्युऑन आणि टाऊ न्यूट्रिनो) एकमेकांमध्ये. एका प्रकारातून दुस-या प्रकारात जाणाऱ्या न्यूट्रिनो वस्तुमानाच्या वर्गांमधील फरकाने दोलन कालावधींचा कालावधी निर्धारित केला जातो, या सिद्धांतावरून ते पुढे आले. असे मानले जात होते की इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोमध्ये सर्वात लहान वस्तुमान आहे, म्युऑन न्यूट्रिनोचे वस्तुमान थोडे अधिक आहे आणि टाऊ न्यूट्रिनोमध्ये त्याहून अधिक आहे. दोलनांचे निरीक्षण करून, वस्तुमानांच्या वर्गांमधील फरकाचा अंदाज लावणे आणि त्याद्वारे न्यूट्रिनो वस्तुमान अस्तित्वात असल्याचे सिद्ध करणे शक्य आहे, परंतु या प्रयोगात प्रत्येक प्रकारच्या न्यूट्रिनोच्या वस्तुमानाच्या मूल्याचा स्वतंत्रपणे अंदाज लावणे अशक्य आहे.

नोबेल पारितोषिक विजेते आर्थर मॅकडोनाल्डकॅनडातील सडबरी न्यूट्रिनो वेधशाळेत सौर न्यूट्रिनोच्या प्रवाहाचा अभ्यास केला. जगभरातील विविध भूगर्भीय वेधशाळांमध्ये सूर्यावरील न्यूट्रिनो प्रवाहांचा अनेकदा अभ्यास करण्यात आला आहे आणि हे नेहमीच निष्पन्न झाले आहे. निरीक्षण केलेले न्यूट्रिनो फ्लक्स अपेक्षेपेक्षा तीन पट कमी आहे. सौर केंद्रामध्ये होणाऱ्या थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियांमधून न्यूट्रिनो उत्पन्नानुसार अपेक्षित प्रवाहाचा अंदाज लावला गेला. या प्रतिक्रियांच्या परिणामी, इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनोचा प्रवाह सूर्यातून बाहेर पडतो. या प्रकारच्या न्यूट्रिनोमुळेच डिटेक्टर शोधू शकले. असे मानले जात आहे की सूर्यापासून त्यांच्या मार्गावर, न्यूट्रिनो इलेक्ट्रॉनपासून इतर प्रकारांमध्ये बदलू शकतात. आर्थर मॅकडोनाल्ड तिन्ही प्रकारच्या न्युट्रिनोच्या प्रवाहाचे निरीक्षण करू शकले आणि ते दाखवून देऊ शकले की ते एकूण काय अपेक्षित होते. असे दर्शविले गेले होते की न्यूट्रिनोचा प्रवाह सूर्यापासून पृथ्वीवर जाण्यासाठी लागणाऱ्या वेळेपेक्षा दोलनांचा कालावधी कमी असतो आणि या काळात मोठ्या संख्येने इलेक्ट्रॉन न्यूट्रिनो म्यूऑन आणि टाऊमध्ये बदलतात. अशाप्रकारे, दोलनांची प्रक्रिया प्रायोगिकरित्या शोधली गेली आणि परिणामी, न्यूट्रिनोमध्ये वस्तुमान असल्याची पुष्टी झाली.

नोबेल पारितोषिक विजेते ताकाकी खजीतसुपर-कॅमिओकांडे न्यूट्रिनो टेलिस्कोपमध्ये उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनोचे निरीक्षण केले. वैश्विक किरणांच्या क्रियेमुळे पृथ्वीच्या वातावरणात उच्च-ऊर्जा न्यूट्रिनो निर्माण होतात. या प्रयोगामध्ये पृथ्वीच्या संपूर्ण जाडीतून पृथ्वीच्या संपूर्ण जाडीतून डिटेक्टरला जाणाऱ्या न्यूट्रिनोच्या प्रवाहाशी थेट वातावरणातून थेट डिटेक्टरवर येणाऱ्या म्युओनिक नेट्रिनोच्या प्रवाहाची तुलना करण्यात आली होती. असे दिसून आले की दुसऱ्या प्रवाहात काही म्युऑन न्यूट्रिनोचे इलेक्ट्रॉनमध्ये रूपांतर झाले. अशा प्रकारे, हे स्वतंत्रपणे सिद्ध झाले की न्यूट्रिनो फ्लक्सेसमध्ये दोलन होतात आणि म्हणूनच, न्यूट्रिनोचे वस्तुमान असते.

प्रत्यक्षात, स्वतः प्रक्रिया आणि त्यांची निरीक्षणे या दोन्ही गोष्टी या मजकुरात वर्णन केलेल्यापेक्षा अधिक जटिल आहेत.